Forum: Platinen Feedback HochStrom Platine


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von Roger S. (roger1004)


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Hey zusammen, auf der Platine im Anhang sollen Spitze Ströme von 40A 
fließen. Außer im Bereich des LM5122 eigentlich überall.

Ich wollte bei JLCPCB bestellen. Dort gibt es die Option für 2oz Kupfer 
auf den Außenlagen. diese wollte ich mitnehmen.

Prinzipiell könnte ich auch 4Lagen nehmen aber sind die je 0,5oz per 
Lage die 30$ mehr Wert?

Könnte das Layout so funktionieren und die Platine lötbar bleiben?

Ich würde mich sehr über Feedback freuen.

Schöne Grüße
Roger

von Christian B. (luckyfu)


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Das geht schon... aber vermutlich nicht so gut mit dem Lötkolben. Die 
Platine muss möglichst gleichmäßig auf Temperatur gebracht werden. 
Reflow oder Dampfphase ist hier angesagt, dann sollte das funktionieren.

von Roger S. (roger1004)


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Das dachte ich mir schon aber weniger Verbindungen wären wahrscheinlich 
wegen des Stromes zu dünn wenn auch besser zu löten. Oder?

von Christian B. (luckyfu)


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vermutlich ja. auch so sind das schon recht wenig Vias... Als Faustregel 
kann man sagen 1A/Via. hier würde ich vielleicht auf 2-3 Erhöhen, da in 
dickem Kupfer beidseitig aber weniger als 15 sollten es nicht sein.

von S. K. (hauspapa)


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Sieht erstmal micht schlecht aus.

Ein paar Kleinigkeiten:

Im Schaltplan würde ich die Halbbrücke besser lesbar, sprich parallele 
Fets nebeneinander, und dann die 2 Gruppen über einander zeichnen. 
Klassische Halbbrücke halt.

Layouts beurteilen sich leichter wenn man die Bauteilumrisse und 
Bezeichnungen mit einblendet.

Drüber reden kann man besser wenn die Auflösung reicht um im Schema die 
Bezeichner zu lesen.

Deine taktende Fläche (Drossel zu Mosfet) ist grösser als nötig. Macht 
nur Koppelkapazität nach GND ohne eine Funktion zu erfüllen. Wo kein 
Strom fliesst entfernen. z.B. rechts vom Gate Signal.
Nach Möglichkeit Mosfets und Drosselanschluss dichter zusammen schieben.
Auf der Oberseite anschliessen würde auch besser gehen, spart die 
Viaorgie.
Überhaupt scheint mir GND auf Oberseite nicht so praktisch. Bei den 
Shuntwiderständen genauso.

Ich würde den Regler auch nicht vom Strom umfliessen lassen. (Unten 
Hinweg, oben Rückweg) das macht eine Luftspule mit einer Windung, baut 
ein Magnetfeld auf und in der Mitte sitzt der Regler in dem dann 
ungewollte Spannungen induziert werden können. Shunt also weiter nach 
oben.

Neben den Mosfets hätte ich gerne einen Kondensator Bezeichnung kann ich 
grad nicht lesen Uout/GND halt.

Vias in der Lötfläche hab ich nicht so gerne, da kann dir Lötzinn 
abhauen. Da es sich hier wohl um Handfertigung handelt sollte das gehen.

Lesenswert:https://evertiq.de/design/12608
Bei Dir: Schleifen mit Hauptstrom einzeichnen und minimieren.

viel Erfolg
hauspapa

: Bearbeitet durch User
von S. K. (hauspapa)


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Kleiner Nachtrag noch:

Als Vorbild für den Leistungspfad finde ich dieses Design gut gelungen:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/276308/Layout_IC_mittig_unter_GND_Top.pdf

Seinen Schaltregler hat dann auf die andere Seite platziert was man 
machen kann aber nicht muss.

Stammt aus: Beitrag "Layout Boost Converter LM5122"
und verwendet denselben Regler wie du.

viel Erfolg
hauspapa

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Potentiometer sollte man vorzugsweise als Spannungsteiler und nicht als 
einstellbare Einzelwiderstände beschalten, und zwar aus den folgenden 
Gründen:

1. Das Temperaturverhalten von externen Widerständen und Potentiometer 
ist deutlich unterschiedlich, was zu unnötiger Temperaturdrift führt.

2. Der Schleifer mag keinen Strom. Außerdem ist der Kontaktwiderstand 
zwischen Schleifer und Bahn nicht konstant. Dies ist insbesondere im 
Hinblick auf die Alterung durchaus relevant.

3. Bei Kontaktproblemen des Schleifers, z.B. kurzen Aussetzern beim 
Einstellen, schießt bei der derzeitigen Beschaltung die Ausgangsspanung 
in die Höhe. Daher sollte immer ein Pfad vorgesehen werden, der eher zu 
einem Absinken der Ausgangsspannung bei Kontaktproblemen führt.

von Roger S. (roger1004)


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So, ich hab mich mal ran gesetzt und etwas rum probiert.
Ich hab jetzt die Polygone mehr auf beiden Lagen verteilt und mir 
deswegen etwas an Vias gespart um das Löten welches von Hand geschehen 
soll möglich zu erhalten.

Wie findet Ihr es so ist es besser oder schlimmer geworden?
Durch deine Links lese ich micht jetzt @hauspapa

Andreas S. schrieb:
> Potentiometer sollte man vorzugsweise als Spannungsteiler und nicht als
> einstellbare Einzelwiderstände beschalten,

Super Hinweis werde ich in Zukunft drauf achten. Den Schaltplan gab es 
so fertig im Netz, deswegen auch die komisch gezeichnete Halbbrücke.

P.S. ich hoffe die Bilder sind jetzt etwas einfacher zu lesen.

: Bearbeitet durch User
von S. K. (hauspapa)


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Ich habe mal KiCad angeworfen und das Schema für mich etwas 
verständlicher gezeichnet. Nur ein Vorschlag, wenn du deinen Stil besser 
lesen kannst auch ok. Noch kein Feinschliff nur als Entwurf um dir mal 
eine Idee zu geben.

Im pcb habe ich mal alle Flächen rausgeworfen und versucht etwas 
günstiger zu platzieren. Designkriterium: hohe Ströme so kurz wie 
möglich, induktive Schleifen so klein wie möglich. Dafür musste ich die 
Anschlussklemmen umplatzieren. In deiner Platzierung musst du mit den 
40A sehr lange Wege gehen.

Layouten würde ich das mit GND vollflächig auf der Unterseite. Mit 
kleinen Inseln wo es für die 40A nur auf Top thermisch nicht reicht. Nur 
so als Idee, noch nicht im Detail getestet.

Ist wahrlich nicht perfekt, aber das Länge-Breite Verhältnis setzt da 
etwas Grenzen.

viel Erfolg
hauspapa

von No Y. (noy)


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Ich finde die Thermals etwas "klein" besser 8 oder sogar buried.. Aber 
geht nur wenn du genug "Dampf" beim Löten drauf bekommst..

von Forist (Gast)


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Roger S. schrieb:
> ... 2oz Kupfer auf den Außenlagen

... 2oz/ft² ...

von Forist (Gast)


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Roger S. schrieb:
> TopSeite__1_.png

Bei den Shunts mit ihren 3.3mΩ würde ich dringend zu einem 
4-Leiter-Anschluss raten, falls das mehr als eine Kurzschlusserkennung 
sein soll.
https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/optimize-high-current-sensing-accuracy.html

von Roger S. (roger1004)


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S. K. schrieb:
> Ich habe mal KiCad angeworfen und das Schema für mich etwas
> verständlicher gezeichnet. Nur ein Vorschlag, wenn du deinen Stil besser
> lesen kannst auch ok. Noch kein Feinschliff nur als Entwurf um dir mal
> eine Idee zu geben.

Sieht aufjedenfall ziemlich Gut vielen Dank für deinen Einsatz!
Ich werde mal gucken ob ich da was draus machen kann danke!

von S. K. (hauspapa)


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